Konzipierung einer Trainingsintervention für Forstwirte

Arbeitsmed Sozialmed Umweltmed 2016; 51: 346–352

Einleitung und Ziele

Maßnahmen zur betrieblichen Gesundheitsförderung erfahren aktuell eine wachsende Bedeutung. Nicht nur in Großkonzernen wird heutzutage Gesundheitsmanagement betrieben, auch kleinere Unternehmen und öffentliche Einrichtungen wie Universitäten und Verwaltungen widmen sich vermehrt der Gesundheitsförderung. Es besteht kaum noch ein Zweifel daran, dass der Betrieb als Setting einen geeigneten Ort repräsentiert, an dem sich eine nachhaltige Gesundheitsförderung umsetzen lässt (Huber u. Weiß 2015). Da das betriebliche Gesundheitsmanagement auch einen Einfluss auf verschiedene Produktivitätsfaktoren besitzt, entwickeln Arbeitgeber zunehmend ein eigenes betriebswirtschaftliches Interesse an gesundheitsfördernden Maßnahmen (Badura et al. 2010).

Sport- und Bewegungsangebote sind im betrieblichen Kontext mittlerweile an vielen Stellen als feste Bestandteile der betrieblichen Gesundheitsförderung etabliert, wenngleich eine langfristige, zielgerichtete Durchführung und nachhaltige Evaluation bislang lediglich die Ausnahme darstellt (Huber u. Weiß 2015). Dabei wird in der Mehrzahl der Interventionen von einer für die Entwicklung kardiovaskulärer und orthopädischer Erkrankungen ursächlichen Bewegungsmangelsituation ausgegangen, die insbesondere bei Büroarbeitsplätzen durch unterschiedliche Bewegungsaktivitäten wie bewegte Pausen oder Gesundheitssportangebote kompensiert werden soll.

Aber auch ein vermeintlich ausgeprägtes Bewegungsverhalten am Arbeitsplatz kann zum gesundheitlichen Risikofaktor werden. Vor allem wenn Arbeitstätigkeiten von einseitigen Bewegungsmustern und hohen Belastungen des Stütz- und Bewegungsapparates geprägt sind, gelten bewegungsintensive Arbeitsplätze als risikobehaftet (Gröger u. Lewark 2002).

Der vorliegende Beitrag widmet sich dieser Herausforderung und beschreibt eine auf empirischen Erkenntnissen aufbauende Trainingsintervention für das Berufsbild Forstwirt unter Berücksichtigung der arbeitsplatzspezifischen und saisonalen Belastungen und Beanspruchungen. Der Beruf des Forstwirtes stellt eine körperlich hoch anspruchsvolle Tätigkeit dar, die mit intensiven Belastungen des Stütz- und Bewegungsapparates in häufig ungünstigen Körperpositionen einhergeht und als „Schwerstarbeit“ bezeichnet werden kann (Berger 2004; Gröger u. Lewark 2002). Zu den hauptsächlichen Aufgaben eines Forstwirtes gehören die motormanuelle Holzernte sowie die Waldbegründung und -pflege (DGUV 2008). Die Holzernte ist davon die zeitlich umfangreichste Tätigkeit, die durch das Einnehmen von Zwangshaltungen, das ständige Mitführen der Motorsäge und die Durchführung stereotyper Bewegungsabläufe eine intensive muskuläre Beanspruchung erfährt (Berger 2004). Einen ähnlichen Umfang erreicht die Waldbegründung, bei der das Pflanzen neuer Bäume im Vordergrund steht. Dieser Vorgang ist laut der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung durch eine hohe Wiederholungszahl an Bückvorgängen charakterisiert und stellt hohe Anforderungen an die Beweglichkeit im Bereich der Wirbelsäule (DGUV 2008).

Bei der Betrachtung dieser Tätigkeiten aus trainingswissenschaftlicher Perspektive kommt den motorischen Parametern der Kraft(- ausdauer), definiert als das Halten oder Überwinden von Widerständen, der Beweglichkeit, als die größtmögliche Bewegungsamplitude in einem oder mehreren Gelenken sowie der Koordination, als das Zusammenspiel des Zentralen Nervensystems und der Skelettmuskulatur eine besondere Bedeutung zu (Weineck 2010). Die Kraft und die Beweglichkeit stehen dabei in einem reziproken Verhältnis. Während ein ausgeglichenes Muskelkorsett im Bereich des Rumpfes für die Kompensation stereotyper Bewegungsmuster und einseitiger Belastungen erforderlich ist, lässt erst eine ausgeprägte Beweglichkeit der Wirbelsäule qualitativ hochwertige und ökonomische Bewegungsabläufe durch dosierten Krafteinsatz zu (Alter 2004). Die Beweglichkeit ist zudem die Voraussetzung für die Durchführung kontrollierter und präziser Bewegungen, wie z. B. bei Bückvorgängen zur Verrichtung von Pflanzarbeiten. Defizite in der Ausprägung der wirbelsäulenstabilisierenden Muskulatur oder der Wirbelsäulenbeweglichkeit können langfristig zur Entwicklung muskulärer Dysbalancen führen, die wiederum häufig ätiologisch für die Manifestation von Rückenbeschwerden oder Funktionseinschränkungen im Bereich der Wirbelsäule sind (Beyer et al. 2009). Ebenso konnte nachgewiesen werden, dass eine Reduzierung muskulärer Dysbalancen der Rumpfmuskulatur im Rechts-Links-Vergleich eine Minimierung schmerzhafter Bewegungsabläufe zur Folge hat (Müller et al. 2013). Unter Berücksichtigung des beschriebenen Anforderungsprofils eines Forstwirtes sind folglich ein ausgeglichenes Muskelkorsett sowie eine ausgeprägte Beweglichkeit der Wirbelsäule die Grundvoraussetzung für eine langfristig uneingeschränkte Tätigkeitsausführung bei der Waldarbeit (DGUV 2008).

Der vorliegende Beitrag verfolgt damit die Zielstellung, eine wissenschaftlich fundierte Trainingskonzeption für Forstwirte zu entwickeln. Zuerst präsentieren wir eine gesundheitswissenschaftliche Untersuchung der relevanten sportmotorischen Parameter von Forstwirten einer großen Forstanstalt Öffentlichen Rechts im Quer- und Längsschnittdesign. Es werden dabei qualitative Videoanalysen, eine Analyse der wirbelsäulenstabilisierenden Muskulatur sowie die Erhebung der Wirbelsäulenbeweglichkeit durchgeführt. In Ableitung dieser spezifischen Untersuchungsergebnisse wird anschließend die Konzipierung einer berufsspezifischen Trainingsintervention für Forstwirte beschrieben.

Kollektiv und Methode

Die folgenden Untersuchungen, die im Kontext eines mehrjährigen Forschungsprojekts realisiert wurden, repräsentiert ein mehrstufiges Verfahren, bei dem sich ergänzende Messinstrumente in der Analyse phase eingesetzt wurden.

Stichprobe

Die Teilnehmer der Trainingsintervention waren alle Forstwirte, die im Erhebungszeitraum in einem Beschäftigungsverhältnis mit einer großen Forstanstalt öffentlichen Rechts in Niedersachsen standen. Daraus ergab sich ein Gesamtkollektiv von 500 Forstwirten. Die Forsteinrichtung weist dabei eine zweifach dezentrale Organisationsstruktur auf: Die insgesamt 24 Standorte des Unternehmens verteilen sich auf die gesamte Fläche von Niedersachsen (Niedersächsische Landesforsten 2016). Pro Standort bilden jeweils drei bis vier Forstwirte eine so genannte teilautonome Arbeitsgruppe, die jeweils für die Bewirtschaftung eines festgelegten Waldgebiets zuständig ist.

Die Datenerhebung erfolgte mittels dreier unterschiedlicher Verfahren mit variierender Stichprobengröße und -zusammensetzung. Aufgrund der dezentralen Organisationsform, der Anforderungen der Erhebungsverfahren (qualitativ und quantitativ) sowie aus forschungsökonomischen Gründen kam die Variation in der Stichprobengröße zustande.

Es wurden qualitative Videoanalysen (n =6), eine Funktionsanalyse der wirbelsäulenstabilisierenden Muskulatur (n = 35) sowie eine Beweglichkeitsmessung der Wirbelsäule (n = 53) durchgeführt.

Die Probanden waren im Durchschnitt 41 Jahre alt, 1,70 m groß und 92 kg schwer und wiesen damit einen BMI von 28,6 kg/m² auf.

Erhebungsinstrumente

Videoanalysen: Zur Erstellung eines Belastungsprofils bei der Waldarbeit wurden Videoanalysen in Anlehnung an Schnettler und Knoblauch (2009) durchgeführt. Hierbei wurden sechs Forstwirte sowohl bei unterschiedlichen Arbeitstätigkeiten als auch zu unterschiedlichen Jahreszeiten analysiert. Bei den Arbeitstätigkeiten wurden vorab die motormanuelle Holzernte, die Waldpflege und Waldbegründung ausgewählt, da diese laut Gesetzlicher Unfallversicherung (2008) die Haupttätigkeiten darstellen. Die motormanuelle Holzernte beinhaltet dabei das Fällen, zu Fall bringen, Entasten und Auf-Länge-Schneiden von Bäumen. Die Waldpflege besteht aus dem Auslichten des Jungbestandes sowie dem Absägen von Ästen und bei der Waldbegründung werden Pflanzarbeiten von Hand mit der Pflanzhaue durchgeführt (DGUV 2008).

Da die Arbeitstätigkeiten aller 500 Forstwirte nahezu identisch sind, wurden die Probanden von den Untersuchern nach dem Zufallsprinzip ausgewählt. Die Analyse der motormanuellen Holzernte wurde im Winter durchgeführt, da sich die Durchführung dieser Tätigkeit nahezu ausschließlich auf den Winter bezieht. Die Waldbegründung und Waldpflege werden schwerpunktmäßig im Sommer betrieben, so dass diese Tätigkeiten im Sommer analysiert wurden.

Vor der Durchführung der Videoaufzeichnungen wurden die Probanden über den Ablauf informiert und mussten ihre Einwilligung zu dem Prozess bestätigen. Die Videodaten wurden vor Ort in einem Waldgebiet aufgezeichnet. Zur Auswertung wurde eine sequenzanalytische Grobanalyse des Datenmaterials durchgeführt und in einer Interpretationsgruppe ausgewertet (Schnettler u. Knoblauch 2009).

Funktionsanalyse der wirbelsäulenstabilisierenden Muskulatur: Zur Bestimmung der isometrischen Maximalkraft der Rumpfmuskulatur wurde eine Funktionsanalyse der wirbelsäulenstabilisierenden Muskulatur durchgeführt. Die Messung erfolgte zu einem Messzeitpunkt vor Interventionsbeginn. Das Probandenkollektiv aus 35 Forstwirten wurde aus zwei Forstämtern rekrutiert, deren Arbeitsstandorte in der Nähe des Untersuchungsstandortes lagen.

Der so genannte David-Test ist ein valides und reliables Verfahren zur Ermittlung der isometrischen Maximalkraft der Rumpfextensoren, -flexoren, Lateralflexoren und Rotatoren und zur Bestimmung der Kraftverhältnisse der jeweils antagonistisch arbeitenden Muskelgruppen (Denner 1997).

Alle Testungen fanden mit Hilfe des Geräte FPZ SYSTEMS® der Firma Schnell statt. Für die Durchführung der einzelnen Messungen gibt es standardisierte Beschreibungen zur Positionierung und Bewegungsaufgabe. Die Sitzfläche sowie die Rücken-, Arm- und Beinpolster sind höhenverstellbar und können die definierten Körperregionen fixieren, so dass eine isolierte Aktivierung gegen einen feststehenden Widerstand erfolgen kann (Denner 1998).

Der Testablauf wurde folgendermaßen durchgeführt: Die Probanden führten vor der Messung ein Aufwärmtraining in jeder Messposition durch. Sie absolvierten dafür jeweils zwei Sätze mit 15 Wiederholungen ohne Widerstand. Für die Messung wurde anschließend in Abhängigkeit der Körpergröße und Hebelverhältnisse die definierte Position eingestellt. Es wurde in der Reihenfolge Rumpfextensoren, -flexoren, Lateralflexoren rechts, links, Rotatoren rechts, links gemessen. Das Ziel bestand für jede der vier Testpositionen darin, einen segmentalen kontrollierten Kraftaufbau zu realisieren, der mit einem größtmöglichen, willkürlichen Kraftimpuls gegen einen fixierten Widerstand endete (Denner 1998). Jede Messung wurde zweimal wiederholt, wovon der höhere Wert in die Auswertung einbezogen wurde. Vor der Testdurchführung wurden die Probanden über den Testablauf und die genaue Durchführung informiert.

Die Testung der 35 Forstwirte fand jeweils morgens vor Arbeitsbeginn statt und wurde jeweils vom gleichen Untersucher durchgeführt. Zum David-Test liegen alters- und geschlechtsspezifische Referenzwerte von 2597 untrainierten, rückengesunden Personen vor (Denner 1998).

Beweglichkeitsmessung der Wirbelsäule: Es wurde eine kontrollierte Längsschnittuntersuchung über einen Zeitraum von zweieinhalb Jahren zu fünf Zeitpunkten begleitend zur Trainingsintervention durchgeführt, um die Wirbelsäulenbeweglichkeit mit einem nichtinvasiven Messinstrument zu bestimmen. Es nahmen insgesamt 53 Probanden an allen fünf Messzeitpunkten teil. Die Besonderheit bei diesem Erhebungsverfahren bestand darin, dass die Trainingsintervention nach dem ersten Messzeitpunkt implementiert wurde. Die folgende, im Abstand von jeweils sechs Monaten durchgeführten Messzeitpunkte, fanden jeweils begleitend zur Trainingsintervention statt. Zur Analyse der Beweglichkeit der Wirbelsäule wurde ein T-Test für verbundene Stichproben gerechnet. Dabei wurden jeweils die Werte zweier aufeinanderfolgender Messungen betrachtet und somit die Veränderung nach sechs Monaten geprüft. Aufgrund der Stichprobengröße n = 53 und des zentralen Grenzwertsatzes kann eine Normalverteilung der Mittelwerte des Messwertdifferenzen angenommen werden (Bortz u. Schuster 2010). Die Abhängigkeit der Werte wurde geprüft und das Signifikanzniveau auf 5 % festgelegt (*p  0,05 = signifikant, **p  0,01 = hoch signifikant, ***p  0,001 = höchst signifikant).

Die zur Messung eingesetzte Medimouse® der Firma idiag AG ist ein analog-digitales Gerät, das Form und Beweglichkeit der Wirbelsäule sowohl in der Sagittalebene (Flexion – Extension) als auch in der Frontalebene misst (Mannion et al. 2004). Im Rahmen der vorliegenden Studie erfolgte die Messung in der Sagittalebene im aufrechten Stand sowie maximaler Flexions- und Extensionsbewegung. Dadurch ließen sich die segmentalen Krümmungswinkel der BWS und LWS, die Kypho- bzw. Lordosierung, der Sakrum-/Hüftgelenkswinkel sowie der Inklinationswinkel bestimmen (die Inklination bezeichnet dabei das gesamte Bewegungsausmaß der Wirbelsäule). Die einzelnen Messungen wurden ohne Schuhwerk und mit freiem Oberkörper der Probanden durchgeführt. Diese wurden zunächst aufgefordert, die Füße hüftbreit und parallel aufzustellen und die Knie gestreckt zu halten, was während der Untersuchung von einem zweiten Untersucher kontrolliert wurde. Vor der Durchführung der Extensionsbewegung stellten sich die Probanden vor einen höhenverstellbaren Tisch. Dieser wurde auf Höhe der Spina iliaca anterior superior eingestellt und verhinderte eine Ausgleichsbewegung des Beckens während der Extensionsbewegung. Nach Palpation und Markierung des siebten Zervikalwirbels und des kranialen Endes der Rima ani wurde die Medimouse® entlang der Wirbelsäulenkontur über die Dornfortsätze gefahren. Die Messung erfolgte zuerst im aufrechten Stand, danach in maximaler Flexions- und abschließend in maximaler Extensionshaltung. Alle Messungen wurden von dem gleichen Untersucher durchgeführt und fanden jeweils zur gleichen Uhrzeit statt, ohne dass die Probanden am Tag der Messung sportlich aktiv waren. Über das Software-Programm SpinalMouse® wurden die Daten auf dem Computer grafisch und numerisch dokumentiert. Die Medimouse® gilt sowohl vom Kosten-Nutzen-Faktor als auch vom zeitlichen Aufwand als ökonomisches Messinstrument (Bistritschan et al. 2003; Ripani et al. 2008). Auch hinsichtlich der Gütekriterien Reliabilität und Validität wird die Medimouse® als ein geeignetes Messverfahren angesehen (Livanelioglu et al. 2015; Grabara 2015, Post u. Leferink 2004).

Ergebnisse

Videoanalyse

Im Rahmen der sequentiellen Auswertung der einzelnen Tätigkeiten konnten relevante Erkenntnisse für die Konzipierung der Trainingsintervention generiert werden. Bei der motormanuellen Holzernte bestand beim Setzen der Fällkerbe eine hohe muskuläre Belastung insbesondere der Rückenmuskulatur, die aus einer flektierten Oberkörperhaltung und dem zusätzlichen Tragen der Motorsäge in Vorhalte resultierte. Der Einschlag des Holzkeils war charakterisiert durch ein stereotypes Bewegungsmuster in Form von einseitigen Rotationsbewegungen des Rumpfes. Das Entasten des Baums erforderte eine ausgeprägte Rumpfstabilität, da die Motorsäge dabei in unterschiedlichen Positionen und häufig weit entfernt vom Oberkörper gehalten wurde, so dass ungünstige Hebelverhältnisse vorherrschten. Die Waldpflege bestand aus dem Absägen von Ästen, wobei häufig Überkopfarbeiten mit der Motorsäge durchgeführt wurden. Hierbei lag die Anforderung einerseits auf einer stabilen Rumpfposition sowie einer ausgeprägten Gleichgewichtsfähigkeit. Bei den Pflanzarbeiten (Waldbegründung) konnten bis zu 60 Bückvorgänge pro Stunde gezählt werden. Hierbei bestand die Aufgabe darin, neue Bäume zu pflanzen und per Hand in den Boden einzusetzen.

Zudem konnte analysiert werden, dass sich die Forstwirte bei allen Arbeitstätigkeiten auf unebenen Waldwegen oder variierenden Geländeformen bewegten. Durch Zweige, Äste und Rutschgefahren auf den Untergründen waren sie ständig unvorhersehbaren Situationen ausgesetzt und mussten ihre Bewegungsabläufe ständig auf die Bedingungen anpassen. Dadurch konnte ein erhöhtes Sturzrisiko und steigende Anforderungen für Aufmerksamkeits- und Gleichgewichtsanforderungen für alle Tätigkeitsbereiche identifiziert werden.

Analyse der wirbelsäulenstabilisierenden Muskulatur

Die Analyse der wirbelsäulenstabilisierenden Muskulatur zeigte, dass die Gruppe der Forstwirte (n = 35) den Referenzpersonen (n = 2597) bei den maximal erreichten Werten in allen Muskelgruppen außer den Rumpfflexoren überlegen waren ( Tabelle 1).

Bei der Betrachtung der erzielten Maximalkraftwerte im Verhältnis zu ihren Antagonisten und ausgehend davon, dass der Referenzwert der anzustrebende optimale Wert ist (Denner 1997), wiesen die Forstwirte muskuläre Ungleichgewichte auf. Die Extensoren erreichten 53 % der Maximalkraft der Extensoren (Referenzwert: 61 %). Die Rotationsmuskulatur erreicht auf der rechten Seite nur 88 % der Kraft der linken Seite (Referenzwert: 100 %). Lediglich in der Lateralflexion wird das anzustrebende Kraftverhältnis von 100 % nahezu erreicht. Hier wird auf der rechten Seite 101 % der Kraft von der linken Seite nachgewiesen.

Beweglichkeit der Wirbelsäule

Im Bereich der Wirbelsäulenbeweglichkeit wurde vor Interventionsbeginn zunächst ein Ausgangswert des Beweglichkeitsstatus erhoben. Im Verlauf des Untersuchungszeitraumes konnte insgesamt eine Verbesserung der Wirbelsäulenbeweglichkeit erzielt werden. Es fand eine signifikante Vergrößerung des Bewegungsausmaßes von t1 zu t2 sowie von t3 zu t4 statt. Von t2 zu t3 sowie von t4 zu t5 kam es zu einer Verringerung der Bewegungsamplitude ( Abb. 1). Es ist zum einen darauf hinzuweisen, dass die Messungen im halbjährlichen Abstand (jeweils im Sommer und Winter) durchgeführt wurden und die Werte von t1, t3 und t5 im März sowie von t2 und t4 im September erhoben wurden. Zum anderen ist zu erwähnen, dass die Trainingsintervention nach dem ersten Messzeitpunkt begonnen wurde. Das heißt, alle folgenden Messungen fanden begleitend zur Intervention statt.

Konzipierung der Intervention

Die wissenschaftlichen Erkenntnisse der Analysephase wurden dazu genutzt, unter Berücksichtigung organisatorischer Restriktionen und organisationaler Vorgaben eine Interventionsstrategie zu formulieren und die Inhalte und Rahmenbedingungen festzulegen. Die strukturelle Organisation der Landesforstanstalt ist so angelegt, dass sich 24 Forstämter dezentral auf die Fläche des Bundeslandes Niedersachsen verteilen, deren Betriebsleitung ihren Sitz in Braunschweig hat. Die Rahmenbedingungen der Konzeption sahen vor, dass eine 90-minütige, einmal wöchentlich stattfindende, Trainingsintervention mit den 500 Forstwirten der Niedersächsischen Landesforsten in einer zentral gelegenen Sporthalle nahe des jeweiligen Forstamt-Standortes durchgeführt wurde. Diese 90-minütige Trainingseinheit fand für die ersten sechs Monate der Durchführung während der Arbeitszeit statt. Danach wurden 45 Minuten weiterhin als Arbeitszeit angerechnet. 45 Minuten wurden in die Freizeit der Probanden verlegt. Dies führte dazu, dass 85 % der Forstwirte ab dem siebten Monat noch während der kompletten Trainingszeit, also auch nach offizieller Beendigung des Arbeitstages, anwesend blieben und weiterhin die gesamten 90 Minuten am Training teilnahmen. Die Trainingsstandorte wurden mit unterschiedlichen Trainingsmaterialien und Kleingeräten ausgestattet. Jede Trainingsgruppe bestand dabei aus ca. 20 bis 25 Forstwirten des jeweiligen Forstamtes und den dazugehörigen Führungskräften und wurde von jeweils einem Sportwissenschaftler sowie einem Physiotherapeuten betreut. Die Betreuung durch zwei Fachpersonen mit unterschiedlichen sport- und gesundheitswissenschaftlichen Ausbildungsschwerpunkten sollte einen qualitativ hochwertigen Trainingsablauf sicherstellen (Rudolph 2013).

Alle Trainer wurden vor Beginn der Intervention qualifiziert, um sie auf die spezifischen Bedingungen vorzubereiten, ihnen das Belastungsprofil der Berufsgruppe der Forstwirte darzustellen sowie die inhaltliche Ausrichtung und Zielsetzung zu präsentieren. Darüber hinaus wurden methodisch-didaktische Fähigkeiten geschult und kommunikative und motivationale Kompetenzen vermittelt. Die konkreten Trainingsinhalte wurden unter Berücksichtigung der Ergebnisse der Analysephase konzipiert. Die Trainingsstruktur beinhaltete die folgenden Zielsetzungen und Inhalte:

• Verbesserung der Koordination: Es wurden in die Trainingseinheiten koordinative Übungen integriert, die die Gleichgewichts-, Umstellungs-, Anpassungs- und Reaktionsfähigkeit schulten. Diese zielten darauf ab, insbesondere die äußeren Bedingungen (unebene, wechselnde Untergründe, unterschiedliche Geländeformen, ständiger Transport von Arbeitsmaterialien etc.) besser bewältigen zu können. Das koordinative bzw. propriozeptive Training wurde auf instabilen Untergründen, z. B. Therapiekreiseln oder Airexpads, durchgeführt (Cerulli et al. 2001). Die Komplexität der Übungen wurde dabei durch variierende Widerstände, Ausgangsstellungen, Unterstützungsflächen, Informationsquellen (z. B. Ausschalten des optischen Analysators) oder Zusatzaufgaben erhöht (Pfeifer 2006).
• Verbesserung der Kraft: Die Analyse der rumpfstabilisierenden Muskulatur konnte das Vorliegen unausgeglichener Muskelverhältnisse aufzeigen. Defizite ergaben sich insbesondere in der Bauchmuskulatur. Diese gehört zu den Muskelgruppen, die stabilisierendes Training benötigen (Boyle 2010). Hierfür wurden insbesondere die Übungen Unterarmstütz und Seitstütz mit Variationen und Modifikationen durchgeführt. Zusätzlich wurden funktionelle Kräftigungsübungen zur Verbesserung der Kraftausdauer integriert, um den Anforderungen langer Haltearbeiten (z. B. der Motorsäge beim Fällen eines Baumes) gerecht zu werden. Dazu wurden in Anlehnung an Boyle nicht einzelne Muskeln, sondern Bewegungsmuster trainiert, die sich auf den Berufsalltag übertragen ließen. Hierzu gehörten insbesondere Zieh- und Stoßbewegungen für den Oberkörper sowie Kniebeugen und Ausfallschritte für die Beinmuskulatur (Boyle 2010).
• Verbesserung der Beweglichkeit: Zur Kompensation der mittels Videoanalyse identifizierten Anforderungen an die Beweglichkeit der Wirbelsäule (bei Pflanzungen kam es zu bis zu 60 Bückvorgängen pro Stunde) wurden ausgewählte Mobilisations- und Dehnübungen in das Training aufgenommen. Die Dehnübungen wurden im Vergleich zu den Kräftigungsübungen zwar mit einem geringeren Anteil absolviert, da das Dehnen laut Nelson et al. (2005) einen negativen Einfluss auf die Kraftausdauer hat. Gleichzeitig wird dem Dehnen jedoch eine Ökonomisierung des Bewegungsablaufes, eine beweglichkeitsverbessernde und eine tonussenkende Wirkung nachgesagt (Wick et al. 2011).

Zu den beschriebenen Zielsetzungen wurden Trainingsmanuale konzipiert, die ausgewählte Übungen zur Verbesserung der Koordination, Beweglichkeit und Kraft(-ausdauer) darstellten. Diese wurden allen Trainern als Grundlage für die Trainingskonzipierung zur Verfügung gestellt.

Der konkrete Stundenablauf wurde anknüpfend an den gängigen Konzepten zum Gesundheitssport so gestaltet, dass zunächst eine Erwärmung mit kleinen Spiel- und Übungsformen stattfand. Es folgte die Durchführung von Koordinations-, Kräftigungs- und Dehnübungen. Den Stundenausklang bildete zum Abschluss eine Entspannungssequenz.

Diskussion

Die Zielsetzung dieses Beitrages bestand darin, ein aus sport- und trainingswissenschaftlicher Perspektive betrachtetes Anforderungsprofil für den Beruf des Forstwirtes zu erstellen. Dazu wurden die sportmotorischen Parameter Kraft, Beweglichkeit und Koordination analysiert, um daraus ableitend eine Trainingsintervention zu konzipieren, die als Ausgleich zu den motorischen Arbeitsanforderungen fungiert.

Die hierzu durchgeführte Analyse der wirbelsäulenstabilisierenden Muskulatur zeigte auf, dass die Gruppe der Forstwirte, mit Ausnahme der Rumpfflexoren, höhere Maximalkraftwerte als die Referenzgruppe aufwies, wovon sich jedoch lediglich die linksseitige Rotationsmuskulatur signifikant unterschied (Fowi: 177 Nm, Referenz: 147 Nm p  0,05). Grund für die geringe Ausprägung der Flexionsmuskulatur war vermutlich, dass sich Forstwirte etwa die Hälfte ihrer Arbeitszeit in gebückter, flektierter Körperposition befinden und dazu die fünf bis sieben Kilogramm schwere Motorsäge in der Hand tragen. Daraus ergibt sich eine hohe muskuläre Anforderung an die Extensoren, wohingegen die Flexoren nur marginal beansprucht werden. Die linksseitige Rotationsmuskulatur ist deshalb besonders ausgeprägt, da die Rumpfrotation bei den Arbeitstätigkeiten mit der Motorsäge und mit der Axt immer in dieselbe Richtung nach links erfolgt. Diese Erkenntnisse decken sich mit den qualitativen Beobachtungsstudien. Bei der Betrachtung der Verhältnisse der unterschiedlichen Muskelgruppen im Bereich des Rumpfes war das Vorliegen muskulärer Ungleichheiten, die häufig durch einseitige Beanspruchungen aufgrund stereotyper Bewegungsmuster zustande kommen (Schnabel et al. 2005), zu erkennen. Insbesondere die Verhältnisse Flexoren zu Extensoren sowie rechts- zu linksseitigen Rotatoren unterschieden sich höchst signifikant voneinander. Die im Rahmen der Videoanalysen identifizierten Rotationsvorgänge des Rumpfes scheinen das Vorliegen des unausgeglichenen Muskelkorsetts im Bereich der Wirbelsäule zu bedingen. Hierdurch können häufig Rückenbeschwerden oder Bewegungseinschränkungen als langfristige Folgen auftreten (Beyer et al. 2009; Renkawitz et al. 2006). Das Vorliegen muskulärer Dysbalancen zeigen ebenfalls Studien auf, die die Rumpfmuskulatur bei Leistungssportlern unterschiedlicher Sportarten mit einem stereotypen Belastungsprofil, z. B. Golf, Tennis, Schwimmen oder Laufen, untersuchten. Hier wird jeweils auf die Notwendigkeit eines Ausgleichstrainings in Form eines zusätzlichen Krafttrainings für die wirbelsäulenstabilisierende Muskulatur hingewiesen (Weishaupt et al. 2000; Renkawitz et al. 2007; Dalichau 2001; Schmid et al. 2002), was in der Konzipierung der Trainingsintervention berücksichtigt wurde.

Die Beweglichkeitsmessung wurde ab t2 begleitend zur Trainingsintervention durchgeführt. Die Wirbelsäulenbeweglichkeit verbesserte sich vom ersten zum zweiten Messzeitpunkt in allen Wirbelsäulenbereichen und auch der Gesamtbeweglichkeit der Wirbelsäule signifikant. Der Grund dafür war vermutlich die Aufnahme der Trainingsintervention unmittelbar nach dem ersten Messzeitpunkt, die u. a. Dehn- und Mobilisierungsübungen beinhaltete. Obwohl das Training auch nach dem zweiten Messzeitpunkt fortgesetzt wurde und ein weiterer Anstieg der Wirbelsäulenbeweglichkeit zu erwarten gewesen wäre, kommt es von den Messzeitpunkten zwei zu drei zu keinen statistisch relevanten Veränderungen. In zwei Bereichen wurde die Bewegungsamplitude sogar verringert. Das Trainingsprogramm wurde daraufhin insofern modifiziert, als dass die Übungen zur Beweglichkeitsverbesserung verstärkt in die Einheiten integriert wurden. Folglich konnte wiederum eine Verbesserung in zwei Wirbelsäulensegmenten erzielt werden. Das heißt, die Verbesserung geschah zwar nicht mehr in gleichem Ausmaß wie von t1 zu t2, allerdings ist zu berücksichtigen, dass bei t3 ein höherer Ausgangswert vorlag, was ein geringeres Verbesserungspotenzial zur Folge hatte. Zudem kann davon ausgegangen werden, dass die größten Trainingseffekte in den ersten Wochen bzw. Monaten nach Neuaufnahme einer Intervention erzielt werden können. Der zu erwartende Anstieg der Wirbelsäulenbeweglichkeit konnte demnach trotz Modifizierung des Trainings und die Integrierung vermehrter Mobilitätsübungen in die Trainingszyklen des Winterhalbjahres nicht nachgewiesen werden. Es lässt sich somit schlussfolgern, dass ein einmal wöchentlich stattfindendes Ausgleichstraining im Sommer zur Beweglichkeitsverbesserung und zur Ökonomisierung der Bewegungsabläufe beim Pflanzen beitragen kann, in den Wintermonaten vom Umfang jedoch nicht ausreichend ist, die saisonale Belastung der motormanuellen Holzernte zu kompensieren. Wünschenswert wäre eine zweite Trainingseinheit, die aufgrund einer Dezentralisierung der Arbeitsplätze der Forstwirte jedoch schwer zu realisieren ist. Ein zusätzliches individuelles Heimtrainingsprogramm könnte dazu beitragen, die gewünschten Effekte zu realisieren.

Die eingesetzten Erhebungsinstrumente können als gut bewertet werden. Insbesondere die Videoanalysen sowie die Analyse der wirbelsäulenstabilisierenden Muskulatur dienten zur Konzipierung der Trainingsintervention. Um einen Effektivitätsnachweis zu erbringen wäre es wünschenswert gewesen, die wirbelsäulenstabilisierende Muskulatur im Längsschnitt zu betrachten. Ebenso wäre eine Beweglichkeitsmessung der Wirbelsäule im Winter und Sommer vorab hilfreich gewesen, um bereits vorher saisonale Unterschiede zu identifizieren und die Übungsauswahl darauf abzustimmen.

Schlussfolgerungen

Der vorliegende Beitrag zeigt, wie eine Arbeitsplatzanalyse unter Fokussierung sportmotorischer Parameter und dem Einsatz sportwissenschaftlicher Erhebungsverfahren erstellt werden kann. Unter Berücksichtigung dieser Erkenntnisse sowie der Vorgabe organisationaler Rahmenbedingungen wurde eine Trainingsintervention konzipiert, die mit gezielten Übungen zur Koordination, Kräftigung und Beweglichkeit dazu dienen soll, die arbeitsbedingten Belastungen auszugleichen. Gezielte Trainingsmaßnahmen zum Ausgleich der körperlichen Belastungen durch die Forstarbeit sollten insbesondere das saisonale Arbeitsprofil berücksichtigen und einen Schwerpunkt auf den muskulären Ausgleich, mit besonderer Berücksichtigung der Rumpfrotatoren, legen. Zentral erscheinen auch Maßnahmen, die zu einer Beweglichkeitsverbesserung der Wirbelsäule beitragen sowie ein Training der Propriozeption in den unteren Extremitäten.

Literatur

Alter MJ: Science of flexibility, third Edition IL, Champaign, 2004.

Badura B, Walter U, Hehlmann T: Betriebliche Gesundheitspolitik. Berlin Heidelberg: Springer, 2010.

Berger C: Belastungs- und Beanspruchungssituation bei Forstarbeiterinnen: Evaluierung, Analyse und Verbesserungsmaßnahmen. Austrian J Forest Sci 2004; 121: 331 – 338.

Beyer L, Nordmeyer V, Sief R, Tilscher H: Beweglichkeit der Wirbelsäulensegmente. Man Med 2009; 47: 310 – 324.

Bistritschan E, Delank S, Winnekendonk G, Eysel P: Oberflächenmessverfahren (Medimouse®) versus Röntgenfunktionsaufnahmen zur Beurteilung der lumbalen Wirbelsäulenbeweglichkeit. Z Orthop 2003; 141: 1.

Bortz J, Schuster C: Statistik für Human- und Sozialwissenschaftler. Berlin: Springer, 2010.

Boyle M: Functional Training. Das Erfolgsprogramm der Spitzensportler. München: Riva, 2010.

Cerulli G, Benoit DL, Caraffa A, Ponteggia F: Proprioceptive training and prevention of anterior cruciate ligament injuries in soccer. J Orthop Sports Phys Ther 2001; 31: 655 – 660.

Dalichau S: Der Einfluss sportmechanischer Belastungsprofile auf die thorakolumbale Wirbelsäulenform. Butzbach-Griedel: AFRA, 2001.

Denner A: Die wirbelsäulenstabilisierende Muskulatur chronischer Rückenpatienten: Dekonditionierung versus Rekonditionierung. Man Med 1997; 35: 94 – 102.

Denner A: Analyse und Training der wirbelsäulenstabilisierenden Muskulatur. Heidelberg: Springer, 1998.

Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung (DGUV): Arbeitsmedizinische Vorsorge und Beratung im Forstbereich, GUV-I 8520. München: Medienproduktion, 2008.

Grabara M, Szopa J: Effects of hatha yoga exercise in spine flexibility in women over 50 years old. J Phys Ther Sci 2015; 27: 361 – 365.

Gröger V, Lewark S: Der arbeitende Mensch im Wald. Bremerhaven: Wirtschaftsverlag NW, 2002.

Huber G, Weiß K: Betriebliche Gesundheitsförderung – Trends und Forschungsupdate 2014. Bewegungstherapie und Gesundheitssport 2015; 31: 6 – 9.

Kolip, P: Evaluation, Evidenzbasierung und Qualitätsentwicklung. Prävention und Gesundheitsförderung 2006; 1: 234 – 239.

Livanelioglu A, Fatma K, Nabiyev V, Demirkiran G et al.: The validity and reliability of „Spinal Mouse“ assessment of spinal curvatures in the frontal plane in pediatric adolescent idiopathic thoraco-lumbar curves. Eur Spine J 2015; 25: 476 – 482.

Mannion AF, Knecht K, Balaban G: A new skin-surface device for measuring the curvature and global segmental ranges of motion oft he spine: reliability of measurements and comparison with data reviewed from the literature. Eur Spine J 2004; 13: 122 – 136.

Müller C, Schnieders D, Schlüter C: Evaluation einer individualisierten, arbeitsplatzbezogenen Trainingsintervention. Bewegungstherapie und Gesundheitssport 2013; 29: 202 – 209.

Nelson AG, Kokkonen J, Arnall DA: Acute muscle stretching inhibits muscle strength endurance performance. J Strength Cond Res 2005; 19: 338 – 343.

Niedersächsische Landesforsten: Unternehmensportrait. Zugriff am 18.02.2016 unter www.landesforsten.de

Pfeifer K: Koordinationstraining. In: Bös K, Brehm W (Hrsg.): Handbuch Gesundheitssport. Schorndorf: Hofmann, 2006, S. 275 – 298.

Post RB, Leferink VJM: Spinal mobility: sagittal range of motion measured with the SpinalMouse, a new non-invasive device. Arch Orthop Trauma Surg 2004; 124: 187 – 192.

Renkawitz T, Boluki D, Grifka J: The association of low back pain, neuromuscular imbalance, and trunk extension strength in athletes. Spine J 2006; 6: 673 – 683.

Renkawitz T, Boluki D, Linhardt O, Grifka J: Neuromuskuläre Dysbalancen der Rückenmuskulatur im Tennissport und ihre Therapie mit einem funktionsgymnastischen Trainingsprogramm. Sportverletz Sportschaden 2007; 21: 23 – 28.

Ripani M, Di Cesare A, Giombini A, Agnello L et al.: Spinal curvature: Comparison of frontal measurement with the Spinal Mouse and radiographic assessment. J Sports Med Phys Fitness 2008; 48: 488 – 494.

Rudolph S: „Fit im Forst“ – Eine bewegungsbezogene Intervention bei Forstwirten. Göttingen: Universitätsverlag, 2013.

Schmid T, Mederer A, Weishaupt P, Möckel F et al.: Die wirbelsäulenstabilisierende Muskulatur bei Läufern. Sportverletz Sportschaden 2002; 16: 59 – 63.

Schnabel G, Harre D, Krug J: Trainingswissenschaft. Leistung – Training – Wettkampf. Berlin: Sportverlag, 2005.

Schnettler B, Knoblauch H: Videoanalyse. In: Kühl S, Strodtholz, Taffertshofer A (Hrsg.): Handbuch Methoden der Organisationsforschung. Wiesbaden: VS Verlag, 2009, S. 272 – 297.

Weineck J: Optimales Training. Balingen: Spitta, 2010.

Weishaupt P, Obermüller R, Hofmann A: Die wirbelsäulenstabilisierende Muskulatur bei Golfspielern. Sportverletz Sportschaden 2000; 14: 55 – 58.

Wick C, Puta C, Herbsleb M: Durchführung eines gesundheitsorientierten Trainings des Haltungs- und Bewegungssystems. In: Vogt L, Töpper A (Hrsg.): Sport in der Prävention. Köln: Deutscher Ärzte-Verlag, 2011, S. 144 – 150.

Interessenkonflikt: Es besteht kein Interessenkonflikt.

Für die Verfasser

Dr. disc. pol. Sabrina Rudolph

Georg-August-Universität GöttingenInstitut für Sportwissenschaften

Abteilung Sportmedizin

Sprangerweg 2

37075 Göttingen

srudolph@sport.uni-goettingen.de